Materialforschung: Wie die Konstruktion von Seeigeln der Architektur nützt

Es ist das neugierige Spiel mit dem Material: Womit bauen Ingenieure und Architekten? Und wie? Einen besonderen Versuch haben das Institute for Computational Design (ICD) und das Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) der Universität Stuttgart im April 2016 umgesetzt: in Form eines neuen Forschungspavillons, der auf den Konstruktionseigenschaften des Sanddollars beruht, einer Unterart der Seeigel. Bemerkenswert an diesem Pavillon ist aber nicht nur der biologische Aspekt. Die Forscher haben erstmals industrielle Nähtechniken für Holzkonstruktionen in Größenordnungen der Architektur verwendet. Das Ergebnis ist bemerkenswert und zeigt, dass und wie diese Techniken im Leichtbau von Segmentschalen angewendet werden können. Aus insgesamt 151 unterschiedlichen, vorgefertigten Segmenten besteht der Pavillon, und er kommt gänzlich ohne Metallverbindungen aus.

Mit Nähtechnik zu neuen Holzverbindungen

Die Idee des Projekts: unter Einsatz textiler Fertigungstechniken neuartige Holzverbindungen entwickeln. Insbesondere für dünne Sperrholzplatten sind kontinuierliche Verbindungen gegenüber punktuellen vorzuziehen, denn sie schwächen den Materialaufbau des Holzes weniger.
Der Versuchspavillon setzt die Reihe von Versuchsbauten an der Universität Stuttgart fort, die neue Möglichkeiten computerbasierter Entwurfs-, Simulations- und Herstellungstechniken in der Architektur demonstrieren. Ein interdisziplinäres Team aus Architekten, Ingenieuren, Biologen und Paläontologen nun hat diese spektakuläre Konstruktion entwickelt und realisiert.

Die Lust am Material – auch beim M:AI

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Auch das M:AI hat sich bereits mit dem Thema Material beschäftigt – in der Ausstellung „Anything goes – die neue Lust am Material“. Darin ging es um Beton, der nicht nur superleicht, sondern auch noch transparent ist und spektakuläre Konstruktionen zulässt. Es ging um Membranen mit bester Isolierfähigkeit, mit denen man gewagte Dachlandschaften bauen kann oder lebendige Fassaden, die eigenständig das Hausklima regulieren und gleichzeitig Energielieferant sind. Es ging um die Nachhaltigkeit von Baustoffen und ihren Beitrag zum Lebenszyklus eines Bauwerks. Die Ausstellung zeigte an 30 internationalen Beispielen den Einsatz neuer Materialien.

Zu der Auseinandersetzung mit dem Material sagte passend der Architekt Bruno Taut: „Das Material ist der Rohstoff, den die Natur den Menschen an die Hand gab, um daran ihre Geschicklichkeit und ihren Geist zu zeigen und zu entwickeln.“

 

Text: Timo Klippstein